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Transmissions à variation continue - Qui fournit qui ?

Présentes depuis plus de deux décennies sur les tracteurs, les transmissions à variation continue se sont largement démocratisées. Mais comment sont-elles conçues et qui les construit ?

La transmission à variation continue (ou CVT) est apparue sur les tracteurs il y a une vingtaine d’années chez Fendt (Vario) et ZF. Cette transmission hydromécanique est présentée comme une alternative aux boîtes mécaniques (à passage manuel des vitesses, semi-powershift ou full-powershift), aux transmissions à variateur à courroie, peu adaptées aux demandes de couple des tracteurs agricoles, et aux versions hydrostatiques. Confortables et offrant une continuité dans l’accélération à régime moteur constant, ces dernières n’offrent pas un bon rendement, ce qui pénalise performances et consommation. Les transmissions mécaniques se caractérisent par un changement de régime moteur lors des passages de vitesses.

Le train épicycloïdal, pièce maîtresse de la CVT

Les transmissions à variation continue combinent un module mécanique et un module hydrostatique, offrant un bon compromis entre les deux univers. Pour bénéficier d’un bon rendement et de la continuité dans l’avancement, ces transmissions s’appuient sur la pièce maîtresse qu’est le train épicycloïdal. Ce dernier est composé de trois parties : le planétaire, le porte-satellites et la couronne. L’un de ces trois éléments est entraîné directement par le moteur, un second par une pompe et un moteur hydraulique à cylindrée variable et le troisième élément est lié à l’arbre sommateur qui actionne le pont moteur : le sens et la vitesse de rotation de ce troisième élément ne sont que la résultante du sens et du régime de rotation des deux autres. Pour résumer, il s’agit d’une transmission mécanique freiné ou boosté par un ensemble hydrostatique. Ainsi, les tracteurs dotés de CVT proposent tous un arrêt actif : en effet, la vitesse nulle est obtenue par un module hydrostatique qui « annule » la rotation de la partie mécanique en sortie de moteur.

Une construction plus ou moins complexe

Partant de ce principe de base, on observe selon les marques et les modèles des différences de conception, par exemple en multipliant le nombre de trains épicycloïdaux et/ou en utilisant un double embrayage.

La gestion combinée de la transmission à variation continue et du moteur ouvre un champ des possibles difficilement atteignable avec une boîte mécanique. En jouant sur le ratio de transmission, la régulation permet de maintenir une vitesse (jusqu’à 4 vitesses programmables selon les marques et modèles), tout en optimisant le régime moteur et donc la consommation.

La grande majorité de ces transmissions autorise une conduite à la pédale, au joystick ou manuelle : dans ce dernier cas, le régime moteur est piloté à la pédale et le ratio de transmission au joystick. Pour les travaux à la prise de force, il est possible de paramétrer un pourcentage de chute de régime au-delà duquel on autorise un changement de ratio de transmission pour conserver le régime moteur souhaité. Ajoutons que les CVT permettent de régler la sensibilité et la réactivité de la transmission, pour des accélérations plus ou moins rapide ou précise.

  • Agco Fendt – Un pionnier des CVT

    Schéma de la transmission VarioDrive
    Schéma de la transmission VarioDrive
    © Fendt

    Connue sous le nom de Vario, la transmission développée par Fendt il y a 22 ans utilise un seul train épicycloïdal : plus la vitesse est élevée en marche avant, moins l’hydrostatique est active et meilleur est le rendement. Montées sur les 200 et 300 Vario, les transmissions Vario ML 70 et ML 75 ne disposent que d’une gamme. Les ML 90, 140, 180, 220 et 260, équipant plusieurs gammes de Fendt, JCB, Massey Ferguson et Valtra, se distinguent dans le principe de fonctionnement par la présence de deux gammes mécaniques, une première allant de 0 à 28 km/h, une seconde de 0 à 40, 50 ou 60 km/h. On privilégiera la première pour les travaux aux champs, afin de bénéficier du maximum de la part mécanique de la transmission (à la vitesse maximale).

    Les 900 et 1000 Vario se distinguent par une transmission baptisée Vario Drive. Celle-ci ne propose qu’une seule gamme, ainsi qu’un entraînement dissocié des ponts avant et arrière, le pont avant étant animé par défaut de manière hydrostatique. La VarioDrive supprime le besoin d’engagement du pont avant par l’utilisateur, la gestion des quatre roues motrices étant 100 % automatisée. Si une différence de vitesse est constatée entre les deux essieux, un embrayage intelligent se met en pression progressivement pour rééquilibrer la transmission du couple entre les deux essieux. Par ailleurs, la VarioDrive dispose de l’effet Pull-in-Turn : dans les courbes, l’essieu avant tire activement le tracteur, ce qui diminue le rayon de braquage.

  • ZF – Une large offre de CVT

    Les CVT ZF disposent de quatre trains épicycloïdaux.
    Les CVT ZF disposent de quatre trains épicycloïdaux.
    © ZF

    Le spécialiste autrichien des transmissions propose deux familles de CVT : Eccom et Terramatic. Equipant les Case IH articulés, les Claas Axion et Xerion, certains Deutz Fahr (6.4 TTV, 6.6 TTV, et 9 TTV), les John Deere 6M et 6R, les Kubota M7, les Lindner Lintrac, ainsi que les Landini et McCormick de plus de 170 ch, ces deux familles disposent de quatre trains épicycloïdaux et de quatre embrayages. Elles proposent quatre vitesses d’avancement, pour lesquelles l’entraînement est 100 % mécanique. Qu’elle que soit la vitesse, la part d’hydraulique ne dépasse pas 40 %, pour conserver une bonne efficience.

  • Case IH et New Holland – Jusqu’à 4 gammes

    Les transmissions CVT propres à CNH utilisent un train épicycloïdal unique combinée à deux (sur les petits tracteurs), trois ou quatre gammes (sur Magnum et T8), et à un double embrayage.
    Les transmissions CVT propres à CNH utilisent un train épicycloïdal unique combinée à deux (sur les petits tracteurs), trois ou quatre gammes (sur Magnum et T8), et à un double embrayage.
    © New Holland

    Les deux sociétés utilisent une transmission à variation continue commune construite par CNH Industrial et proposée sur tous les tracteurs standards de 100 à 400 ch. Baptisée CVX Drive chez Case IH ou AutoCommand chez New Holland, elle se caractérise par un train épicycloïdal unique combinée à deux (sur les petits tracteurs), trois ou quatre gammes (sur Magnum et T8), et à un double embrayage. Ce dernier permet un passage de gammes sans rupture en exploitant le même train épicycloïdal. Selon les gammes, on bénéficie aussi de deux, trois ou quatre vitesses d’avancement lors desquelles la transmission est 100 % mécanique. En marche arrière, ces transmissions disposent d’une gamme de moins qu’en marche avant.

  • Claas – Double embrayage sur les Arion

    Claas propose une CVT maison sur les Arion 500 et 600.
    Claas propose une CVT maison sur les Arion 500 et 600.
    © Claas

    Le constructeur franco-allemand a développé sa propre transmission sur les Arion 500 et 600. Baptisée EQ 200 ou 220, elle se compose d’un train épicycloïdal étagé combiné à un double embrayage et à deux gammes. Lors du changement de gamme, les rôles de la pompe et du moteur s’inversent. L’hydrostatique s’additionne alors à haute vitesse à la part mécanique de la transmission.

  • John Deere – De l’hydromécanique à l’électromécanique

    John Deere propose une transmission à variation continue électro-mécanique.
    John Deere propose une transmission à variation continue électro-mécanique.
    © John Deere

    Outre la transmission AutoPowr équipant les 6M et 6R et codéveloppée avec ZF, John Deere propose ses propres transmissions AutoPowr sur les 7R et 8R. Celle du 7R intègre trois gammes mécaniques en marche avant et en marche arrière combinées à un train épicycloïdal. Le 7R dispose de trois vitesses lors desquelles la transmission est 100 % mécanique, autour de 11, 25 et 50 km/h.

    Sur les 8R, la transmission AutoPowr dispose d’un train épicycloïdal couplé à quatre gammes en marche avant et deux en marche arrière. Cette transmission propose deux larges plages de vitesse où la part mécanique est au-dessus de 80 %, entre 5 et 12 km/h et à partir de 25 km/h pour les applications de transport.

    Récemment, John Deere a lancé la transmission à variation continue électromécanique eAutoPowr sur les 8R 410 à roues ou à deux ou quatre chenilles. Celle-ci remplace le module hydraulique par un module électrique, gagnant ainsi en rendement. Ce bloc électrique fournit jusqu’à 100 kW pour alimenter un équipement attelé via un courant alternatif triphasé de 480 V. La première application a été développée en partenariat avec Joskin pour alimenter les deux essieux moteurs électriques d’une tonne à lisier.

  • Argo – Trois trains épicycloïdaux

    La CVT maison d’Argo (Landini/MCormick) dispose de deux gammes et trois trains épicycloïdaux).
    La CVT maison d’Argo (Landini/MCormick) dispose de deux gammes et trois trains épicycloïdaux).
    © McCormick

    Equipant les X6.4 VT Drive et les Landini 6C V-Shift, la transmission à variation continue développée par Argo se compose de deux gammes mécaniques se passant à l’arrêt et de trois trains épicycloïdaux, dont le passage de l’un à l’autre s’effectue à l’aide d’un embrayage multidisque. Au régime moteur de 2200 tr/min, la transmission est 100 % mécanique à 24 km/h en gamme lente et à 42 km/h en gamme rapide.

  • Same Deutz-Fahr – Des CVT maison pour les petits et les grands

    Chez Same Deutz-Fahr, les tracteurs compacts et spécialisés, ainsi que les tracteurs de 190 à 280 ch disposent de transmissions CVT maison.
    Chez Same Deutz-Fahr, les tracteurs compacts et spécialisés, ainsi que les tracteurs de 190 à 280 ch disposent de transmissions CVT maison.
    © Same Deutz-Fahr

    Same Deutz-Fahr propose plusieurs CVT maison (T3500, T5431 et T5451) sur les tracteurs spécialisés et compacts jusqu’à 140 ch (5D TTV, 6C, Frutteto et Dorado CVT, Spire VRT, Spark R VRT) dont le principe est le même : un train épicycloïdal et deux gammes à passage sous charge, dont le changement s’effectue autour de 17-20 km/h selon le régime moteur. Sur les séries 6, 7 et 8 de Deutz-Fahr (et Spark et Mach VRT de Lamborghini), les transmissions CVT proposent également deux gammes mais cette fois-ci avec un double embrayage pour un passage tout en douceur.

  • Valtra – Issue d’une transmission semi-powershift

    La transmission Direct de Valtra propose quatre gammes et est composée d’un module hydrostatique, d’un double train épicycloïdal et de deux embrayages multidisques.
    La transmission Direct de Valtra propose quatre gammes et est composée d’un module hydrostatique, d’un double train épicycloïdal et de deux embrayages multidisques.
    © Valtra

    La transmission Direct équipant les séries N5 et T5 est conçue sur la base d’une transmission semi-powershift. Proposant quatre gammes, elle est composée d’un module hydrostatique, d’un double train épicycloïdal et de deux embrayages multidisques. Le mouvement du moteur thermique arrive sur le planétaire du train après avoir traversé les deux embrayages multidisques. Il ressort par un second planétaire en position coaxiale pour donner le mouvement aux roues. La partie hydrostatique composée de pompes et d’un moteur à cylindrée variable gère le porte-satellite et ainsi la vitesse de chacune des quatre gammes.

Constructeur de transmission Modèle de transmission Marque de tracteur Modèles de tracteur
Agco/Fendt Vario ML 70 Fendt 200 VFP Vario Gen3
Agco/Fendt Vario ML 75 Fendt 200 S Vario Gen3 et 300 Vario Gen 4
Agco/Fendt Vario ML 90 Fendt 500 Vario Gen3
Agco/Fendt Vario ML 140 Fendt 714 - 716 Vario Gen6
Agco/Fendt Vario ML 140 Massey Ferguson MF 6S, MF 7S.155 & 7S.165
Agco/Fendt Vario ML 180 Fendt 718 - 724 Vario Gen6
Agco/Fendt Vario ML 180 JCB Fastrac 4220
Agco/Fendt Vario ML 180 Massey Ferguson MF 7S.180 / 7S.190 & 7S.210
Agco/Fendt Vario ML 220 Fendt 800 Vario S4
Agco/Fendt Vario ML 260 Valtra S4
Agco/Fendt Vario ML 260 Massey Ferguson MF 8700 et MF 8S
Agco/Fendt Vario ML 260 JCB Fastrac 8330
Agco/Fendt VarioDrive TA 300 Fendt 900 Vario Gen7
Agco/Fendt VarioDrive TA 300 T Fendt 900 Vario MT Gen2
Agco/Fendt VarioDrive TA 400 Fendt 1000 Vario Gen3
Agco/Fendt VarioDrive TA 400 T Fendt 1100 MT Vario Gen1
Agco/Valtra Direct Valtra Gammes N5/T5
Argo Argo McCormick X6.420, X6.430 et X6.440
Argo Argo Landini 6-125C, 6-135C et 6-145C
Claas IndustrieTechnik EQ 200 Claas Arion 510, 530, 550, 610, 630 et 650
Claas IndustrieTechnik EQ 220 Claas Arion 660
CNH Industrial CVX Drive 4x1 Case IH Vestrum, Maxxum et Puma 150 à 175
CNH Industrial CVX Drive 4x1 New Holland T6 et T7 SWB
CNH Industrial CVX Drive 4x2 Case IH Puma 175 à 240 et Optum
CNH Industrial CVX Drive 4x2 New Holland T7 LWB et T7 HD
CNH Industrial CVX Drive 4x3 Case IH Magnum
CNH Industrial CVX Drive 4x3 New Holland T8
John Deere AutoPowr John Deere 7R
John Deere AutoPowr John Deere 8R, 8RT et 8RX
SDF T3500 Deutz Fahr 5D VSF TTV et 5D TTV
SDF T3500 Same Frutteto CVT et Dorado CVT
SDF T3500 Lamborghini Spire VSF VRT et Spire VRT
SDF T5431/T5451 Deutz Fahr 6C TTV
SDF T5431/T5451 Lamborghini Spark R VRT
SDF T7340 Deutz Fahr 6190
SDF T7340 Lamborghini Spark 190 VRT
SDF T7540 Deutz Fahr 6210 et 6230
SDF T7540 Lamborghini Spark 210 et 230 VRT
SDF T7560 Deutz Fahr 6230 HD et 7250
SDF T7560 Lamborghini Spark 230 HD VRT et Mach VRT
SDF T7780 Deutz Fahr 7250 HD et 8280
ZF Eccom John Deere 6M et 6R
ZF Eccom 1.5/1.5HD Deutz Fahr 6.4 et 6.6 TTV
ZF Eccom 1.5/1.5HD Lamborghini Spark .4 et .6 VRT
ZF Eccom 4.5 et 5.0 Claas Xerion
ZF Eccom 6.0 Case IH Quadtrac et Steiger
ZF TMG 25 Claas Axion 800, 810 et 830
ZF TMG 28 Claas Axion 850 et 870
ZF TMG 45 Claas Axion 920, 930, 930 Terra Trac, 940, 950 et 960
ZF TMG 45 HD Claas Axion 960 Terra Trac
ZF TMT 9 Lindner Lintrac 80 et 100
ZF TMT 11.2 Lindner Lintrac 130
ZF TMT 16 Kubota M7
ZF TMT 16 McCormick  X7.418 et X7.618
ZF TMT 16 Landini 7-175 et 7-180
ZF TMT 20 McCormick X7.621, X7.623, X7.624
ZF TMT 20 Landini 7-210, 7-230 et 7-240
ZF TMT 32 McCormick X8
ZF TMT 32 Deutz Fahr 9 TTV

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